[发明专利]一种气体扩散层及制备方法

说明书

本发明公开了一种气体扩散层及制备方法，该气体扩散层的制备方法包括将导电材料加入至碳纤维悬浮浆料中，得到碳纤维基材；对所述碳纤维基材进行处理，得到导电多孔质基材；在所述导电多孔质基材上形成疏水层，得到疏水的导电多孔质基材；在疏水的导电多孔质基材上形成微孔层，得到气体扩散层。在制备碳纤维基材的过程中，直接将导电材料加入至碳纤维悬浮浆料中，以使导电材料能够均布分布在碳纤维基材的内部，使得导电材料和碳纤维能够更好地结合，从而使碳纤维基材的整体具有导电性，进而提高了气体扩散层的性能。并且本申请能够避免因涂覆导向材料而造成的时间消耗，从而能够节省生产时间，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种气体扩散层及制备方法。

背景技术

气体扩散层在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的重要作用。传统的气体扩散层包括碳纤维基材以及涂覆在碳纤维基材上的微孔层，由于气体扩散层需要具有良好的导电性，因此需要对碳纤维基材进行导电处理。传统的做法是在碳纤维基材的表面涂覆一层导电材料，使得碳纤维基材具有导电性。可见，传统的做法只能使碳纤维基材的表面具有导电性，而不能使碳纤维基材的整体具有导电性，从而影响气体扩散层的性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气体扩散层及制备方法，旨在解决现有技术中的导电处理只能使碳纤维基材的表面具有导电性，而不能使碳纤维基材的整体具有导电性，从而影响气体扩散层的性能的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种气体扩散层的制备方法，包括：

将导电材料加入至碳纤维悬浮浆料中，得到碳纤维基材；

对所述碳纤维基材进行处理，得到导电多孔质基材；

在所述导电多孔质基材上形成疏水层，得到疏水的导电多孔质基材；

在疏水的导电多孔质基材上形成微孔层，得到气体扩散层。

优选地，将导电材料加入至碳纤维悬浮浆料中，得到碳纤维基材包括：

对碳纤维进行短切处理，得到短切碳纤维；

对所述短切碳纤维进行分散处理，得到碳纤维悬浮浆料；

将导电材料加入至所述碳纤维悬浮浆料中，得到原纸浆料；

对所述原纸浆料进行成型处理，得到碳纤维基材。

优选地，对所述短切碳纤维进行分散处理，得到碳纤维悬浮浆料包括：

将所述短切碳纤维放入溶液中，得到碳纤维混合物，其中，所述溶液包括分散剂、消泡剂以及增调剂；

以预设速度对所述碳纤维混合物搅拌预设时间，得到碳纤维悬浮浆料。

优选地，将导电材料加入至所述碳纤维悬浮浆料中，得到原纸浆料包括：

将所述碳纤维悬浮浆料加热至预设温度；

将导电材料、粘接剂以及胶液加入至加热后的碳纤维悬浮浆料中；

以预设速度对混合后的碳纤维悬浮浆料搅拌预设时间；

以预设速度对搅拌后的碳纤维悬浮浆料分散预设时间；

将分散后的碳纤维悬浮浆料冷却至预设温度；

以预设速度对冷却后的碳纤维悬浮浆料搅拌预设时间，得到原纸浆料。

优选地，对所述原纸浆料进行成型处理，得到碳纤维基材包括：

通过斜网成型器对所述原纸浆料进行成型，得到初始的碳纤维基材；